A SZÉNDIOXID BEFOGÁS ÉS TÁROLÁS

Átírás

1 A SZÉNDIOXID BEFOGÁS ÉS TÁROLÁS TANULMÁNY Készítette: Deák Gyula Bartha László a Pannon Egyetem Vegyészmérnöki és Folyamatmérnöki Intézetének Ásványolaj és Széntechnológiai Intézeti Tanszéke VESZPRÉM BEVEZETÉS A témakörrel foglalkozó kutatók egyre több adattal támasztják alá, hogy az üvegházhatású gázok (GHG) kibocsátása jelentős klímaváltozást okozhat [IEA 2007]. Az egyik GHG a széndioxid, amelynek legnagyobb forrása a fosszilis energiahordozók égetése. A széndioxidkibocsátást sokféleképpen lehet csökkenteni. Javíthatjuk az energia felhasználás hatékonyságát, vagy kifejleszthetünk alternatív energiaforrásokat. A fosszilis energiahordozók azonban még sokáig velünk maradnak, mivel az energiaellátás infrastruktúrájának igen hosszú az élettartama és megváltoztatása szétzilálná a gazdaságot. A széndioxid kibocsátás egy másik csökkentési lehetősége a fosszilis energiahordozók égetése során keletkező CO 2 befogása és földalatti tárolása (CCS, Carbon Capture and Storage). Az energiatermelés a fosszilis energiahordozók felhasználásának mintegy harmadát jelenti. Jelenleg a legfontosabb áramtermelő módok a porított tüzelőanyagok égetése vízgőzciklusokban (PF) és a földgáz égetése kombinált ciklusokban (NGCC). Mindkettőben jelentős mennyiségű CO 2 t tartalmazó füstgáz keletkezik. A CO 2 befogására alkalmas módszerek három csoportba sorolhatók: égetés utáni, égetés előtti és oxigénnel égető eljárások ismeretesek. Az égetés utáni befogás valamilyen oldószert alkalmaz az erőművi füstgázok CO 2 tartalmának megkötésére. Az égetés előtti módszerekben a fűtőanyagot levegővel vagy oxigénnel reagáltatják, majd a keletkező gázokat vízgőzzel alakítják CO 2 és hidrogén elegyévé. Ebből a CO 2 t eltávolítják, és a hidrogént használják fűtőanyagként. Az oxigénnel történő égetés során olyan füstgáz keletkezik, amely főleg széndioxidból áll, és potenciálisan alkalmas tárolásra.

2 1. CO 2 FORRÁSOK A globális CO 2 emisszió mintegy 60 % át az erőművek és ipari létesítmények bocsátják ki [IPCC 2005]. Kazánokban és kemencékben égetnek fosszilis fűtőanyagokat, és a füstgázokat jellemzően kéményeken keresztül bocsátják ki. Ezek nagy, telephelyhez kötött (rögzített) források, alkalmasak arra, hogy azokat kiegészítsék CO 2 befogó egységekkel, amelyekben olyan nagytisztaságú CO 2 áramot tudnak előállítani, amely alkalmas későbbi tárolásra. Néhány vegyipari eljárásban is keletkeznek olyan gázáramok, amelyek jelentős CO 2 források. Nagy forrásoknak az évi legalább tonna CO 2 t kibocsátó forrásokat tekintik. Az ezeknél kisebb mennyiségeket kibocsátó telephelyeken lévő források az összes telephelyi forrásból származó CO 2 kibocsátásnak csak 1 % át adják. Az 1.1. táblázatban összefoglaltuk azoknak a gázáramoknak a jellemzőit, amelyek CO 2 befogásához számításba vehetők. Forrás Erőművi füstgázok 1.1. táblázat. Széndioxid források CO 2 koncentráció, tf%, száraz A gázáram nyomása, MPa A CO 2 parciális nyomása, MPa Átlagos kibocsátás forrásonként, Mt CO 2 /év gázkazánok ,1 0,007 0,010 1,01 gázturbinák 3 4 0,1 0,003 0,004 0,77 olajkazánok ,1 0,011 0,013 1,27 szénkazánok ,1 0,012 0,0140 3,94 Finomítói kemencék 8 0,1 0,008 1,25 Vegyipari gázáramok Ammóniagyártás 18 2,8 0,5 0,58 Etilénoxid gyártás 8 2,5 0,2 0,15 Hidrogéngyártás ,2 2,7 0,3 0,5 Metanolgyártás 10 2,7 0,27 Földgáz feldolgozás ,9 8 0,05 4,4 A táblázat adatai szerint a füstgázokban, különösen a földgázból nyert füstgázokban, kicsi a CO 2 parciális nyomása, ami megnehezíti a CO 2 elkülönítését. Ezzel szemben az ipari gázokban és bizonyos földgázokban a CO 2 parciális nyomása kedvezőbb, és a füstgázokkal

3 szemben kevesebb bennük a CO 2 elválasztást nehezítő szennyező komponens is (pl. SO 2, NOx). 2. CO 2 BEFOGÁS A CO 2 befogás célja olyan koncentrált anyagáram előállítása, amely könnyen szállítható egy CO 2 tároló helyre [IPCC 2005]. A továbbiakban a CO 2 befogás alatt mind a CO 2 tartalmú gázok megfogását, mind az azokból a CO 2 kiválasztását is értjük, az angol CO 2 capture kifejezés mintájára. A CO 2 befogást leginkább nagy, központosított forrásoknál alkalmazhatják, amilyenek az erőművek és nagy ipari létesítmények. A CO 2 befogás energiaigénye csökkenti az áramtermelés hatékonyságát, nagyobb tüzelőanyag felhasználáshoz vezet, és ezért környezeti hatása is nagyobb (2.1. ábra). üzem befogás nélkül kibocsátott befogott elkerült CO 2 kibocsátás befogott CO 2 üzem befogással előállított CO 2 (kg/kwh) 2.1. ábra. CO 2 kibocsátás befogás nélkül és befogással Jelenleg a CO 2 t rutinszerűen elválasztják néhány nagy ipari üzemben, mint pl. a gázfeldolgozó üzemekben, ammóniagyárakban, azonban gyártási követelmények miatt és nem tárolás céljából. A CO 2 befogást néhány kisebb erőmű esetében is alkalmazták. Nagy CO 2 kibocsátó erőművek esetében még csak tervezési fázisban van az eljárás megvalósítása.

4 A feladat általában a CO 2 kinyerése kis CO 2 tartalmú gázokból. Három nagyobb CO 2 befogási út alakult ki (2.2. ábra). Égetés utáni befogás szén gáz biomassza levegő Villamos áram és hő N 2 O 2 CO 2 elválasztás CO 2 szén biomassza levegő/o 2 gőz CO 2 Égetés előtti befogás Oxigénes égetés Elgázosítás gáz, olaj szén gáz biomassza Átalakítás + CO 2 elválasztás levegő H 2 N 2, O 2 Villamos áram és hő Villamos áram és hő CO 2 CO 2 kompresszió és vízmentesítés gáz O 2 levegő Levegő szétválasztás N 2 levegő/o 2 Ipari eljárások szén gáz biomassza Eljárás + CO 2 elválasztás CO 2 alapanyagok gáz, ammónia, acél 2.2. ábra. CO 2 befogó rendszerek Az égetés utáni befogások során a füstgázt egy olyan berendezésen vezetik keresztül, amely a CO 2 legnagyobb részét elkülöníti. A szén dioxidot tárolóba vezetik, míg a füstgáz többi részét kiengedik a levegőbe. Általában abszorpciós módszereket alkalmaznak, a többi eljárás még közel sem olyan jól kidolgozott és versenyképes. Az égetés előtti megoldásnál a fűtőanyagot oxigénnel vagy levegővel és/vagy vízgőzzel reagáltatják, amikor szintézisgázt állítanak elő, amely szén monoxidból és hidrogénből áll. A szén monoxidot konverterben vízgőzzel katalitikusan reagáltatják, és hidrogén meg széndioxid keletkezik. A CO 2 t a termékből vagy fizikai, vagy kémiai abszorpcióval eltávolítják. A keletkező hidrogént számos területen lehet tüzelőanyagként alkalmazni, pl. kazánokban, kemencékben, gázturbinákban, gázmotorokban és üzemanyag cellákban. Ezeket a rendszereket stratégiailag fontosnak tekintik, de 2004 ben az összes hidrogént alkalmazó

5 kapacitás az integrált elgázosítást alkalmazó kombinált ciklusos (IGCC) üzemekben csak 4 GW volt, ami az összes kapacitás 0,1% a. Az oxigénes égetésnél közel tiszta oxigént alkalmaznak levegő helyett, így olyan füstgáz keletkezik, amely főleg CO 2 ből és H 2 O ból áll. Ebből a CO 2 könnyen elkülöníthető. A lánghőmérséklet igen magas, ezt CO 2 ben és/vagy H 2 O ban gazdag füstgáz recirkuláltatásával lehet csökkenteni. A CO 2 t már 80 éve fogják be bizonyos ipari technológiai áramokból is, de az így befogott CO 2 t leginkább kiengedik a levegőbe. Jelenleg a legjelentősebb példa erre a megoldásra a földgáz tisztítása, az ammónia, alkoholok és szintetikus fűtőanyagok előállításához használt szintézisgáz gyártása. A legtöbb esetben az égetés utáni eljárásokhoz hasonló módon történik ezekben az esetekben is a CO 2 befogása. A különböző CO 2 befogási technológiákat a 2.3 ábrán [IPCC 2005] foglaltuk össze. Az oldószerrel/adszorbenssel való befogásnál a CO 2 tartalmú gázt cseppfolyós abszorbenssel vagy szilárd adszorbenssel érintkeztetik, amely megköti a szén dioxidot. A regenerációt egy másik edényben végzik, pl. melegítéssel, vagy nyomáscsökkentéssel. A regenerált oldószert vagy adszorbenst visszavezetik az első edénybe.

6 SZEPARÁCIÓ OLDÓSZERREL, SZORBENSSEL CO 2 szorbens + CO 2 szorbens pótlás CO 2 befogás szorbens Szorbens regenerálás gáz és CO 2 N 2 O 2 elhasznált szorbens energia SZEPARÁCIÓ MEMBRÁNNAL SZEPARÁCIÓ KRIOGÉN DESZTILLÁCIÓVAL A gáz B gáz energia A gáz desztilláció A+B gáz membrán A+B gáz B gáz 2.3. ábra. CO 2 befogási technológiák A membrános eljárás olyan különleges anyagokkal dolgozik, amelyek szelektíven engedik át a velük érintkező komponenseket. Néhány ipari eljárás hatalmas méretű, pl. a CO 2 elválasztása a földgáztól, de a füstgázok CO 2 tartalmának befogására még nem dolgozták ki a megfelelően megbízható és olcsó membrános eljárást. A CO 2 befogás harmadik lehetősége a kriogén desztilláció, amellyel a CO 2 is elkülöníthető más gázoktól. Fel lehet használni a módszert viszonylag tiszta (pl. oxigénes égetés során keletkező) CO 2 áramok további tisztítására, a CO 2 földgázból való kinyerésére vagy a konvertált szintézisgázból a CO 2 kinyerésére. ban a jelenleg alkalmazott elválasztási módszereket foglaltuk össze. A táblázatban található eljárásokon kívül rendkívül szerteágazó kutatómunka folyik új, hatékonyabb, olcsó eljárások kifejlesztésére. Ezek egy része nyilván sikeres lesz, nagy részük nem [CCP 2004], [CCP 2006], [ENCAP 2007]. Amennyiben a CO 2 befogást sürgősen kell megvalósítani, elképzelhető, hogy régi berendezések felújításával lehet azt megoldani. A régebbi, rossz hatékonyságú üzemek

7 felújítását elvégezhetjük úgy is, hogy a régi kazánokat, turbinákat új, nagy hatásfokú egységekre cseréljük, és ekkor a befogással épített üzemek hatékonysága elérheti a korábbi, befogás nélküli egységek hatékonyságát is táblázat. CO 2 befogási technológiák Elválasztási feladat Oldószeres Membrános Kriogén Technológiai áram Égetés utáni befogás Oxigénes égetés Égetés előtti befogás CO 2 /CH 4 CO 2 /N 2 O 2 /N 2 CO 2 /H 2 Fizikai oldószerek, kémiai oldószerek Polimeres Kémiai oldószerek Desztilláció Fizikai oldószerek, kémiai oldószerek Van néhány olyan technológiai áram, amelyből az égetéssel nyert füstgázokhoz képest sokkal könnyebben lehet a CO 2 t kinyerni. A földgáz különböző mennyiségű szén dioxidot tartalmazhat, amelyet el kell esetleg távolítani, hogy a földgáz megfeleljen a specifikációknak. Átlagosan 4 tf% ra becsülhető a földgáz CO 2 tartalma. Ha a 2003 ban kitermelt 2618,5 milliárd m 3 földgáz feléből 2 % ig kivonnák a CO 2 t, az 50 millió tonna CO 2 t jelentene ben Norvégiában a Sleipner mezőn, Algériában az In Salah mezőn fogtak be és tároltak 1 1 millió tonna CO 2 t. Az Egyesült Államokban évi 6,5 millió tonna CO 2 t használnak az olajkitermelés növelésére (EOR, Enhanced Oil Recovery). Feltételezik, hogy ennek jelentős része a rezervoárban marad. Az antropogén CO 2 emisszió legnagyobb része erőművekből származik. A füstgázok rendszerint atmoszférikus nyomásúak. A kis nyomás és a nagy nitrogéntartalom miatt a CO 2 befogó berendezések hatalmas méretűek, és működtetésük során hatalmas mennyiségű gázt

8 kell áramoltatni, pl. egy kombinált ciklusú földgáztüzeléses erőműben akár 5 millió m N3 /hnyit is. A CO 2 tartalom függ az alkalmazott fűtőanyagtól és technológiától. A kombinált ciklusú földgáztüzelésű erőművekben jellemzően 3 % a CO 2 a füstgázban. Az égetés utáni CO 2 befogásra a legkedveltebb jelenlegi eljárások aminokat alkalmaznak. Ezek a legnagyobb oldóképességűek, legszelektívebbek, legkisebb az energiaigényük, összehasonlítva más, meglévő technológiákkal. Az abszorpciós eljárások iparilag is elterjedtek, (pl. a UOP Amine Guard FS eljárását több mint 400 üzemben alkalmazták 2000 ben [UOP 2000 III]), azonban még nem valósították meg olyan kapacitással, mint amilyet az erőművi alkalmazás igényelne. Az aminos CO 2 befogás végén jellemzően 99,9 % nál tisztább CO 2 t kapunk 50 kpa túlnyomáson. Az égetés utáni CO 2 befogásra három eljárást alkalmaznak kiterjedten: A Kerr McGee/ABB Lummus Crest eljárással koksz és kőszéntüzelésű kemencék füstgázaiból nyerik ki a CO 2 t % os vizes MEA oldatot alkalmaznak. A legnagyobb üzem két párhuzamos egységgel naponta befog 800 t CO 2 t. A Fluor Daniel ECONAMINE Plus eljárása 30 % os vizes MEA oldatot használ olyan inhibitorral, amely oxigén jelenlétében megakadályozza a szénacél korrózióját. 320 t CO 2 /nap kapacitásig számos üzemben alkalmazzák az élelmiszeriparban és karbamid gyártáshoz. A Kansai Electric Power Co. és a Mitsubishi Heavy Industries KEPCO/MHI eljárása sztérikusan gátolt aminokat alkalmaz, Malaysiában karbamid üzemben működik. Inhibitorok vagy adalékok nélkül kis oldószerfogyást értek el, napi 200 t CO 2 t fogtak be, ami egy 10 MW os porszéntüzelésű erőmű füstgázának felel meg.

9 Az abszorpciós CO 2 befogás energiaigénye jelentős (2.4. ábra). A széntüzelésű erőművek esetében % kal, míg földgáz tüzelés esetén mintegy 15 % kal nő a fűtőanyag igény a CO 2 befogás, komprimálás következtében. 30 Fűtőanyag felhasználás növekménye, %% CO2 kompresszió és tisztítás O2 termelés Fűtőgáz feldolgozás CO2 elválasztás 0 Szén égetés után Fluor Szén égetés után MHI Szén IGCC GE Szén IGCC SHELL Szén oxigénes égetés Gáz égetés után Fluor Gáz égetés után MHI Gáz égetés után Gáz oxigénes égetés 2.4. ábra. A CO 2 befogás következtében fellépő % os többlet fűtőanyagfelhasználás A hidrogéngyártáshoz használnak adszorpciós eljárásokat is a CO 2 szintézisgázból történő eltávolítására. Füstgázokból való CO 2 kinyerésére azonban még nem dolgoztak ki ipari eljárást. Membránokat használnak a CO 2 eltávolítására földgázból nagy nyomáson és nagy CO 2 tartalom mellett. A füstgázok alacsony nyomásúak, és a kis parciális nyomáskülönbség miatt kicsi a hajtóerő a membrános eljárásokhoz. A jelenlegi ipari membránok esetében nagyobb energiaigény lép fel, és kevesebb CO 2 távolítható el, mint az aminos eljárások esetében. Az oxigénes égetés elemeit az alumínium, vas és acéliparban, valamint az üvegiparban használják, azonban CO 2 befogásra ipari méretekben még nem valósították meg, így meglévő oxigénes égetéssel történő CO 2 befogásról nem beszélhetünk. A legfontosabb elválasztási lépést, a levegő szétválasztását azonban ipari méretekben alkalmazzák. Erőművi kazánok és olajfinomítói kemencék felújításának vizsgálata azt mutatta, hogy ezekben az oxigénes égetés műszakilag versenyképes költségek mellett megoldható. Az

10 oxigénnel működő kazánok esetében módosítani kell az égőket, új oxigén befúvató rendszert kell kiépíteni, akárcsak új füstgáz recirkuláltató rendszert is, külön ventillátorral. Ezek viszonylag olcsón megoldhatók és a változtatások hatására nő a kazán hatásfoka a forró füstgázok recirkuláltatása miatt. A CO 2 égetés előtti befogását korábban aminos vagy kálium karbonátos abszorpcióval végezték, ma is sok ilyen üzem működik. A korszerű eljárások azonban nyomásváltós adszorpciót (PSA) alkalmaznak, amelyek 99,999 % os hidrogént állítanak elő, de a kevéssé tiszta szén dioxidot (40 50%) kiszellőztetik az atmoszférába. Ezért ha CO 2 befogást akarnak végezni, akkor a füstgázokból valamilyen abszorpciós módszerrel ki kell a szén dioxidot nyerni, vagy a PSA módszert alakítják úgy, hogy a tiszta hidrogén mellett tiszta CO 2 és füstgáz legyen a művelet három terméke. Erőművekben égetés előtti CO 2 eltávolítást még nem alkalmaztak. A számítások azt mutatják, hogy a földgáz alapú kombinált ciklusú gázturbinák hatásfoka 56 % ról 48 % ra csökkenne (fűtőértékre számolva), amennyiben égetés előtti CO 2 befogást alkalmaznának. A gázturbinás kombinált ciklusok esetében a termikus hatásfok javulása várható, 2020 ra akár a 65 % ot is elérheti. Ez azt jelentheti, hogy akkor a CO 2 befogással épített ciklus hatásfoka megegyezne a mai befogás nélküli ciklus hatásfokával. A CO 2 befogás költsége erősen függ a széndioxid tartalmú gáz összetételétől (2.5. ábra). [Thambimuthu 2003 II]. Ha a CO 2 tartalom 3% ról 99% ra nő, a CO 2 befogás költsége egy tizedére csökken.

11 150 USD/t befogott CO A betáplált gáz CO2 tartalma, % 2.5. ábra. A CO 2 befogás költsége a kiindulási gáz CO 2 tartalmának függvényében A CO 2 befogással jelenleg főleg élelmiszeripari minőséget, illetve EOR minőséget állítanak elő. Az élelmiszeripari felhasználáshoz legalább 99,9 tf% CO 2 tartalmú gáz előállítása szükséges és a szennyező komponensek mennyiségét is szigorúan korlátozzák [Wittemann 2007]. A földalatti tároláshoz, illetve az EOR besajtoláshoz nincs CO 2 szabvány. Az ENCAP (EU Enhanced Capture of CO 2 program) kétféle előírást alkalmaz irányelveiben, egy 90 % os enyhébbet és egy 95 % os szigorúbbat [Sarofim 2007]. Az aminos mosással ezek az értékek elérhetők. A szén dioxidot a szállításhoz elő kell készíteni [Thambimuthu 2003]. El kell távolítani a víztartalmát, hogy megakadályozzák a csővezeték korrózióját. A CO 2 drasztikusan lehűl a nyomáscsökkentés hatására. A szállítást cseppfolyós vagy szuperkritikus állapotban végzik, 80 bar nyomásnál nagyobb nyomáson, rendszerint 110 bar körül. 3. A CO 2 SZÁLLÍTÁSA A CO 2 csővezetéki szállítását az Egyesült Államokban megoldották. Több mint 2500 km nyi csővezetéket építettek ki, amelyen évi 50 millió tonnányi természetes eredetű CO 2 t

12 szállítanak EOR projektekhez, főleg Texasba. Az alkalmazott nyomások 10 és 80 MPa közöttiek. 4 Költsége, USD/t CO2/100km A CO 2 tömegárama, Mt CO 2 /év 3.6. ábra. A csővezetékes CO 2 szállítás költsége a szállított mennyiség függvényében A CO 2 szállítás költsége erősen függ a szállított mennyiségtől (3.1. ábra). Míg 0,1 Mt/év esetében egy tonna CO 2 t 100 km re 13 USD ért lehet csővezetéken szállítani, 5 millió tonna/év esetében ez az érték már csak 1,1 USD, de 50 Mt/év esetében csak fél dollárba kerül egy tonna CO 2 szállítása 100 km re [Thambimuthu 2003], [Herzog 2004]. 4. A CO 2 TÁROLÁSA A CO 2 tárolásra legalkalmasabbnak a geológiai tárolást tartják. Ennek három lehetősége ismert: olaj és gáz rezervoárokban, mély sós formációkban és bányászhatatlan kőszéntelepekben. További lehetőség a CO 2 mineralizációja, amikor szilikát ásványokban lévő alkáli vagy alkáliföldfém oxidokkal reagáltatják a szén dioxidot. Előzetes becslések szerint a módszer

13 alkalmazása % os energiafelhasználás növekedéssel járhat, attól függően, hogy hulladék anyagokkal vagy bányászott ásványokkal kell dolgozni. Lehetőség van még arra is, hogy a CO 2 t vegyipari reakciókban alkalmazzák. Itt azonban két nehézség is támad. Az egyik, hogy az így előállítható vegyületek élettartama általában igen rövid (pl. a karbamidé félév) és végül újra CO 2 keletkezik belőlük, másrészt nem biztos, hogy valóságos CO 2 kibocsátás csökkenés érhető így el. Számos esetben inkább a CO 2 kibocsátás növekedését jelentette a CO 2 nyersanyagként való felhasználása. Jelenleg négy CCS projekt működik ipari méretekben [Audus 2007], [Statoil 2007]. Mindegyik közel egy millió tonna CO 2 t tárol évente. Ez durván egyetlen 500 MWe os szénerőmű által kibocsátott évi 3 millió tonna CO 2 befogásának felel meg. A norvég Statoil működteti a Sleipner mezőt. A kitermelt földgáz 9 % CO 2 t tartalmaz, értékesítés előtt ezt kell 2,5 % ra csökkenteni. A CO 2 t befogják aminos oldószer segítségével. A befogott évi közel 1 millió tonna CO 2 t a tenger alatti Utsira homokkő formációba sajtolják, amely méter mélyen helyezkedik el, és becslések szerint 600 milliárd tonna CO 2 befogadására alkalmas. Amennyiben a CO 2 t kiengednék a levegőbe, a tulajdonosoknak napi 1 millió norvég korona ( USD) karbóniumadót kellene fizetniük. Ez volt az első nagy kapacitású projekt, amely igazolta, hogy a CO 2 t sikeresen lehet tárolni, és a tárolást ellenőrizni. Tízévnyi üzemeltetés után semmilyen nyomát sem találták annak, hogy a tárolt CO 2 megszökne. A 80 millió USD s beruházás másfél év alatt a karbóniumadó elkerülése következtében megtérült [Herzog 2001]. A gázturbinák füstgázaiból nem fogják be a CO 2 t, mert a tengeri platformon nehezen tudták volna azt megoldani [Ürge Vorsatz 2006]. A CCS az összes működési költség 1% át teszi ki [Johnson 2000]. Az EnCanada CO 2 t sajtol a Williston Basin kőolajmezőbe az olajtermelés növelésére. A Weyburn projekt tervezőinek becslése szerint legalább 122 millió barrel többlet olajat tudnak CO 2 besajtolással kinyerni. A teljes olajkinyerés így remélhetőleg eléri a 34 % ot. A CO 2 t Észak Dakotában egy lignit elgázosítóban nyerik, ahonnan 330 km es csővezetéken szállítják

14 Kanadába. A csővezeték építése 100 millió USD ba került. Pénzügyileg nincs a CO 2 tárolást ösztönző erő, de feltételezik, hogy az EOR hoz használt CO 2 nek mintegy a fele a mezőben fog maradni. Becslések szerint a projekt éve alatt mintegy 20 millió tonna CO 2 kerül így tárolásra. Az algériai projekt a BP és a Sonatrach nemzeti energiavállalat közös vállalkozása. Először az algériai gázexport meglévő infrastruktúrájához legközelebb fekvő 3 mezőt kapcsolták be. Ezekben a földgáz CO 2 tartalma 1 és 10 % közötti. A 310 km hosszú gázgyűjtő csővezetékrendszerbe beépítettek egy CO 2 befogó egységet, amelyben a gáz CO 2 tartalmát 0,3 % alá csökkentik MEA val [Haddadji 2006]. A kinyert CO 2 t a mezők határain belül visszasajtolják a gázmezőkbe. Ezzel az atmoszférába kerülő CO 2 mennyisége évente tonnával csökken. A Barrents tengeri Snohvit gázmezőből csővezetéken viszik a földgázt a cseppfolyósító üzembe [Statoil 2005], [Statoil 2007] szeptember 13 án megindult az LNG üzem Hammerfest mellett. A földgázból eltávolítják a kondenzátumot, majd a gázból elkülönítik aminos eljárással az 5 % nyi CO 2 t. Egy 160 km es csővezetéken szállítják vissza a CO 2 t és a gázmező alatti, záróréteggel fedett m vastag homokkő formációba sajtolják az évente mintegy 0,7 millió tonna CO 2 t. Így elkerülik, hogy a CO 2 kibocsátás után adót kelljen fizetniük. Számos CCS projektet terveznek jelenleg, amelyek a megvalósítás különböző fázisaiban vannak. A tervezett projektek lényegesen nagyobbak a meglévőknél. Az Európai Unió 2015 ig 12 nagy demonstrációs egységet kíván építeni CO 2 befogással. Az egyik demonstrációs üzem a rotterdami öbölben épülhetne meg [Rembrandt 2007]. Itt 20 millió tonna CO 2 t tudnának befogni évente, és az előzetes számítások szerint ez 24 euró/t CO 2 be kerülne. A kis költség annak tudható be, hogy a régióban nagy mennyiségű felhasználatlan energia kerül ki a szabadba, amit a tervben hasznosítanának a CCS hez. Az előterjesztők feltételezték, hogy a hulladék hő hasznosításáért nem kellene fizetni. A működő és beruházás alatt álló CO 2 befogó és tároló projekteket megvizsgálva megállapíthatjuk, hogy a sikeres CCS hez az alábbiak szükségesek:

15 Olcsó, nagy mennyiségű és tartósan hozzáférhető CO 2 forrás. A CO 2 forrás és tárolóhely közelsége, vagy megfelelő CO 2 infrastruktúra közelsége, hogy a CO 2 szállítás költségeit csökkenteni lehessen. Megfelelő tárolóhely. Amennyiben a projekt EOR ral is összeköthető, a pénzügyi feltételek jelentősen javulnak, különösen akkor, ha a CO 2 emisszió csökkentés pénzügyi mechanizmusait is lehet alkalmazni. IRODALOM [Audus 2007] Audus, H.: Carbon Capture and Storage (CCS), Workshop on Energy Efficiency and CO2 Reduction. Ho Chi Minh City, Viet Nam, március : [CCP 2004] Hill, G.: CO2 Capture Project [CCP 2006] Brownscombe, T.: CO2 Capture Project [ENCAP 2007] Encap CO2; Periodic Activity Report [Haddadji 2006] Haddadji, R.: The In Salah CCS experience Sonatrach, Algeria. The First International Conference on the Clean Development Mechanism, szeptember Riyadh, Saudi Arabia OPEC%20presentations/HaddadjiSonatrach%20Algeria.pdf [Herzog 2001] Herzog, H. J.: Herzog, H., What Future for Carbon Capture and Sequestration? Environmental Science and Technology, 35:7, pp 148 A 153 A, April 1, [Herzog 2004] Herzog, H.J. and D. Golomb, Carbon Capture and Storage from Fossil Fuel Use, in C.J. Cleveland (ed.), Encyclopedia of Energy, Elsevier Science Inc., New York, pp , (2004). [IEA 2007] IEA Gas and R&D Programme [IPCC 2005] IPCC Special Report on Carbon dioxide Capture and Storage, Cambridge University Press final/ipccspecialreportoncarbondioxidecaptureandstorage.htm [Johnson 2000] A solution for Carbon Dioxide Overload [Rembrandt 2007] CO2 capture and Storage: The economic cost. The Oil Drum július [Sarofim 2007] Sarofim, A.: Oxy fuel Combustion: Progress and Remaining Issues. International Oxy Combustion Research Network, Windsor, CT, 2007.január %20A.%20Sarofim%20(University%20of%20Utah).pdf [Statoil 2005] Snohvit, The world s northernmost LNG project [Statoil 2007] Snohvit, The world s northernmost LNG project [Thambimuthu 2003] Thambimuthu, K.: Canadian CC&S Technology Roadmap and CO2 Capture & Transport [Thambimuthu 2003 II ] Thambimuthu, K.: CO2 Capture and storage technology roadmap [UOP 2000 III] UOP: Amine Guard TM FS Process

16 [Ürge Vorsatz 2006] Vorsatz, D. Ü.: Corporate responsibility in the oil and gas industry: The challenge of climate change. Society for Petroleum Engineers, Abu Dhabi, April 3, [Wittemann 2007] Wittemann Co.: Typical Food Grade Carbon Dioxide Specification

17